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[期刊] 中国农业科学  [作者] 高易宏  燕金香  涂政军  冷语佳  陈龙  黄李超  代丽萍  张光恒  朱丽  胡江  任德勇  郭龙彪  钱前  王丹英  曾大力  
【目的】探索水稻剑叶叶宽调控及其对氮肥响应的遗传机理,为氮高效水稻新品种的培育提供新的种质资源和基因标记。【方法】以134份水稻地方种质资源为关联分析材料,通过基因组重测序发掘获得了3 356 591个分布于全基因组的高密度SNP位点(single nucleotide polymorphism,SNP)。在大田栽培条件下,以施氮量为主区,品种为裂区的设计,设计低氮(不施氮肥,N0)、正常氮(纯氮96 kg·hm(-2),N1)和高氮(纯氮192 kg·hm(-2),N2)3种氮肥处理。于水稻成熟期分别调
[期刊] 中国农业科学  [作者] 赵明辉  孙建  王嘉宇  徐海  唐亮  陈温福  
【目的】研究水稻剑叶叶绿素和光合特性及相关基因对低氮胁迫的响应,为提高水稻对氮肥的吸收和利用效率奠定分子基础。【方法】利用Agilent 4×44K芯片全基因组研究低氮胁迫处理下,2个不同叶绿素含量水稻齐穗期剑叶的光合相关基因表达的变化。【结果】SN19-6和丰锦剑叶的叶绿素含量和净光合速率在低氮胁迫下均有所下降,但SN19-6 2个指标下降的幅度明显较小。低氮胁迫处理与对照处理相比,超绿水稻SN19-6剑叶共有41个光合相关基因表达发生变化(14个在转录水平上下调表达,27个在转录水平上上调表达)。丰锦剑叶有29个光合相关基因表达发生变化(15个在转录水平上下调表达,14个在转录水平上上调表...
[期刊] 华北农学报  [作者] 姚晓云  范淑秀  邹国兴  吴延寿  陈春莲  熊运华  刘进  王嘉宇  徐正进  
为了揭示不同氮素环境下株高和叶片性状的分子遗传基础,鉴定新的环境钝感的主效QTL。以丰锦和中优早8杂交衍生的籼粳交重组自交系(RILs)群体为试验材料,在不同氮素水平下对株高和叶片性状进行QTL分析。不同施氮水平双亲的株高和叶片性状存在明显变化,中优早8对氮素响应程度明显高于丰锦,不同施氮水平株高和叶片性状具有较高的遗传力。共检测到38个相关性状的QTL,分布于10条染色体上的17个染色体区域,仅9个QTL在不同供氮水平下稳定表达,氮素水平差值性状相关QTL主要分布在第7,8,11号染色体上。检测到2个新的环境钝感的主效QTL簇qPHLW7和qFLWA10,位于第7染色体的多效性QTL簇qPHLW7,具有明显的调控株高、叶长和叶宽的功能;位于第10染色体上的主效QTL簇qFLWA10参与调控剑叶宽和剑叶面积,具有明显的延伸叶片宽度和面积的功能。共检测到23对互作QTL,上位性互作是调控株高和叶片性状的重要遗传组成,且主效QTL参与上位性互作效应。检测到9个环境钝感表达的主效QTL,其中主效QTL簇qPHLW7和qFLWA10是调控叶片和株高性状的2个关键染色体区域,相关研究为后续探究奠定了基础。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 刘茁  彭莎莎  陈建芝  周亚林  李成刚  王丹  
对水稻多样性群体(RDP–I)中的216份种质接种白叶枯生理小种P2并进行抗性鉴定,发现温带粳稻亚群平均抗性水平最高,其平均病斑长度最短;奥斯稻亚群平均抗性水平最低,平均病斑长度最长。通过全基因组关联作图鉴定了分布在水稻第1、2、4、6、7、8、9、10、11、12号染色体上的59个QTL,这些位点包含5个已知的抗白叶枯病基因。从较高阈值SNP位点以及附近2Mb区段进行候选基因的预测,筛选出40个抗白叶枯病相关基因,并最终鉴定出16个抗性较好的水稻种质资源。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 刘茁  彭莎莎  陈建芝  周亚林  李成刚  王丹  
对水稻多样性群体(RDP–I)中的216份种质接种白叶枯生理小种P2并进行抗性鉴定,发现温带粳稻亚群平均抗性水平最高,其平均病斑长度最短;奥斯稻亚群平均抗性水平最低,平均病斑长度最长。通过全基因组关联作图鉴定了分布在水稻第1、2、4、6、7、8、9、10、11、12号染色体上的59个QTL,这些位点包含5个已知的抗白叶枯病基因。从较高阈值SNP位点以及附近2Mb区段进行候选基因的预测,筛选出40个抗白叶枯病相关基因,并最终鉴定出16个抗性较好的水稻种质资源。
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 陆巍  曹树青  翟虎渠  杨图南  张荣铣  
对 10个水稻品种剑叶叶源量及其与产量性状的关系进行了研究。结果表明 ,水稻剑叶叶源量与单株产量、单穗重及每穗实粒数均呈极显著正相关。通径分析进一步说明 ,光合功能期对叶源量的直接效应最大 ,其次为瞬时光合速率 ,叶面积的效应最小。结果还表明 ,剑叶叶源量在水稻品种间存在极显著差异。说明利用这种遗传差异通过育种手段选育叶源量大的品种是可行的。品种内叶源量存在一定程度的变异 ,其变异系数为 6 19%~ 17 34 % ,表明可以通过栽培措施调节叶源量
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 乔醒  唐红玲  张凯岳  李鑫  曾汉来  何莹  
为探讨水稻碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA,EC 4.2.1.1)对光合作用的影响,选取不同光合特性的4个水稻品种,测定灌浆期不同时段(开花后5、15和25d)剑叶OsCA基因的相对表达量、CA的活性和叶片净光合速率,分析CA活性及相关基因转录与光合作用之间的关系。结果表明:水稻剑叶的OsCA基因表达量、CA活性与叶片净光合速率显著相关,其相关程度在不同类型品种间存在差异,高光合特性品种R49在测定期各指标均处于最高水平。各品种的CA活性随着灌浆进程的推进呈现先升后降的动态趋势,并于灌浆中期(开花后15d)达到最大值;剑叶净光合速率在灌浆期呈现逐渐下降的趋势,而下降幅度存在...
[期刊] 华中农业大学学报(自然科学版)  [作者] 房婉萍  雷小刚  杨彬  王亚  马媛春  
全基因组关联分析(genome-wide association analysis,GWAS)是以高通量测序技术为基础,结合生物信息学和统计学方法,在全基因组水平上鉴定调控复杂性状的基因变异,是研究复杂农艺性状和遗传变异最有力和最有效的研究方法,其核心是研究遗传变异和目标性状之间的关联。GWAS研究检测到的关联位点一般很少,而且关联的位点仅能解释很少一部分性状变异。本文介绍了影响GWAS的主要因素,总结了GWAS在茶叶饮料消费、茶树重要农艺性状、茶叶品质和茶树群体结构研究中取得的一系列进展,提出了茶树GWAS研究中遇到的问题和未来的发展方向。
[期刊] 华北农学报  [作者] 孙娇  赵美爱  潘顺祥  裴玉贺  郭新梅  宋希云  
为了阐述玉米叶夹角的遗传基础并定位相关的数量性状位点,利用289份常用玉米自交系为试验材料,在自然条件下测量玉米穗上叶夹角,对其进行性状分析,结果表明,各个环境的穗上叶夹角数据呈正态分布,并且各个环境间的数据呈极显著正相关。同时采用MaizeSNP50基因芯片进行基因分型,利用R平台下的farmCPU对叶夹角进行全基因组关联分析。在4个环境中共检测到42个与玉米叶夹角显著关联(P
[期刊] 西南农业学报  [作者] 王小萍   王云   熊元元   刘晓   李明红   张厅   赖谦   李春华  
【目的】发掘与叶型性状关联的SNP位点,为茶树分子标记辅助育种提供参考依据。 【方法】对收集于四川本地的91份茶树自然群体开展简化基因组测序(GBS),并利用测序获得的863 468个SNP标记对叶长(YC)、叶宽(YK)、长宽比(CKB)、叶身(YS)、叶色(YSZ)、叶尖(YD)、叶脉对数(YM)和叶缘(YY)8个叶型性状开展基于广义线性模型(GLM(Q)模型的全基因组关联分析。【结果】在P<0.01条件下,其中6个性状共检测到38个显著SNP位点:分别是叶长(YC)关联到1个显著、长宽比(CKB)关联到24个、叶色泽(YSZ)关联到6个、叶尖(YD)关联到2个、叶脉对数关联到1个以及叶缘关联到4个。38个显著SNP位点对关联性状的解释率在31.37%~60.70%之间。进一步在显著位点上下游50 kbp区域内进行候选基因挖掘,共得到8个候选基因 :CSA011953(Sec11a)、CSA027293(CAD3)、CSA020561(GAE2 )、CSA008530(AIM1)、CSA008531(MFP)、CSA008532(AIM1)、CSA008763(CYP72A154)、CSA029592(RABG3F)。对候选基因进行GO和KEGG注释,根据注释结果初步预测基因CSA027293(CAD3)与长宽比(CKB)、CSA008763(CYP72A154)与叶色(YSZ)紧密关联。【结论】38个茶树叶型性状显著关联的SNP位点发掘与2个候选基因预测,可为茶树调控叶型基因精确定位、分子标记辅助育种提供基因资源和参考依据。
[期刊] 农业现代化研究  [作者] 谢晓金  李秉柏  程高峰  刘春蕾  周千  
以扬稻6号与南粳43为试验材料,在人工气候箱对2个水稻品种进行高温处理,研究始穗期高温胁迫对水稻剑叶理化特性的影响。结果表明:高温胁迫下,水稻剑叶叶绿素含量、游离脯氨酸(proline,Pro)、可溶性糖、可溶性蛋白质、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、抗坏血酸(ascorbic acid,ASA)与还原型谷胱甘肽(glu-tathione,GSH)含量明显降低,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和细胞膜透性显著增加。与南粳43相比,扬稻6号在高温胁迫下仍能保持较高叶绿素含量、游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、SOD活性、ASA与GSH...
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 曹树青  翟虎渠  钮中一  朱新华  张红生  张荣铣  楠谷彰人  崔晶  
以粳稻品种武育粳 3号以及具有高产潜力的 95 16为材料 ,研究了不同产量潜力的两个水稻品种剑叶的光合特性差异。结果表明 ,在剑叶一生中 ,两者的净光合速率、叶绿素含量、RuBPCase总活性和初始活性、光合全链 (z链 )电子传递活性的变化趋势一致。 95 16的衰退速度慢于武育粳 3号 ,且具有较长的光合速率高值持续期、叶绿素含量相对稳定期和较高的叶源量 ,其绝对值分别较武育粳 3号高 2 5d ,4 5d和 12 36 %。 95 16在光合功能衰退过程中光合电子传递与RuBPCase活性衰退平衡状态较好 ,这可能是其持续高光效的原因之一
[期刊] 中国农业科学  [作者] 孙凯  李冬秀  杨靖  董骥驰  严贤诚  罗立新  刘永柱  肖武名  王慧  陈志强  郭涛  
【背景】耐淹成苗率低是限制直播稻产量的重要因素,挖掘高种子活力、低氧萌发能力强的水稻材料是提高耐淹成苗率的关键,但控制耐淹成苗率的遗传位点的挖掘仍然比较有限。【目的】利用来源广泛的自然种质,分析影响耐淹成苗率的关键表型性状,挖掘相关的遗传位点和候选基因,为直播稻耐淹成苗机理研究提供一定的理论和材料基础。【方法】以200份来源广泛的水稻种质为材料,在有氧环境下进行发芽试验,测量种子发芽率、发芽指数和活力指数;在低氧条件下测量芽鞘长和芽鞘直径;进行耐淹成苗试验,水深10 cm,20 d后测量耐淹成苗率。分析各性状间的相关性,挖掘影响耐淹成苗率的关键性状;利用简化基因组测序对以上6个表型进行全基因组关联分析,鉴定与性状显著关联的SNP位点,并在关联区间内筛选候选基因;对02428和YZX 2份材料进行有氧、无氧以及氧气含量转换条件下的转录组检测,结合全基因组关联分析结果,分析候选基因的表达模式差异。【结果】种子活力、芽鞘表型和耐淹成苗率在200份材料间存在广泛的遗传变异,其中,芽鞘长和活力指数的变异系数最大;相关分析结果表明,芽鞘长、活力指数与耐淹成苗率呈极显著正相关;通过全基因组关联分析,共鉴定出8个与活力指数显著关联的位点,15个与芽鞘长显著关联的位点;结合基因组注释,在关联区间筛选出6个与活力指数相关的候选基因,7个与芽鞘长度相关的候选基因;进一步比较13个基因在有氧、无氧及氧气转换条件下的表达模式以及表达量的变化,发现Os02g0657000、Os03g0592500、Os08g0380100表达量变化显著,表现出对氧气处理的敏感性。【结论】种子活力、芽鞘长与耐淹成苗率密切相关,可作为筛选高耐淹成苗水稻材料的重要性状。全基因组关联分析、转录组分析与基因表达模式比较的联合应用可提高候选基因的筛选效率。水稻耐淹成苗过程可能受到与逆境胁迫、光合作用相关基因的调控。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 杨丹丹  李小林  吕莹  邓伟  徐雨然  奎丽梅  涂建  谭静  
【目的】探究云南省新育成水稻品系控制重要农艺性状的基因,为下一步精准利用这些基因做好准备。【方法】选用云南省农业科学院育成的124份水稻新品系为试验材料,利用全基因组关联分析技术对水稻剑叶长、剑叶宽、株高、有效穗数、穗长、每穗粒数、结实率、千粒重8个重要农艺性状进行相关位点的挖掘。【结果】通过表型性状分析,从124份水稻新品系中共鉴定出了33份大穗材料,8份大粒材料;通过聚类分析,参试群体被分成群体I、群体II、群体III 3个群体;通过全基因组关联分析,8个重要农艺性状共检测到204个相关位点(P≤0.001),阈值超过1.0×10~(-5)的位点有39个,其中与剑长显著关联的SNP位点5个,与剑叶宽显著关联的SNP位点1个,与株高显著关联的SNP位点4个,与有效穗数显著关联的SNP位点3个,与穗长显著关联的SNP位点4个,与每穗粒数显著关联的SNP位点6个,与结实率显著关联的SNP位点2个,与千粒重显著关联的SNP位点14个,其中qFLW1、qPH6.1、qTGW3.1、qTGW3.2、qTGW3.3、qTGW3.4、qTGW7 7个位点与前人研究一致,其余位点为新位点;8份大粒材料位点分析结果显示,有7份材料在8号染色体的3个位点上集中出现,有5份材料在11号染色体的1个位点上集中出现,其余位点上均未筛选到相关材料。【结论】研究发掘了水稻控制重要农艺性状的基因,为下一步分子标记辅助选择育种提供有用的信息。
[期刊] 农业现代化研究  [作者] 何展坤  崔延春  徐庆国  毛东海  
花青素对人类健康具有重要的保健功能,培育富含花青素的功能性水稻品种是未来绿色健康农业发展的必然需求。然而目前与水稻果皮花青素含量相关的基因资源还十分有限,不利于有色稻米品种的种质创新和遗传改良。为了全面发掘水稻果皮花青素的基因资源,本研究结合花青素无损伤检测和全基因组关联分析方法,以533份水稻种质作为供试材料,检测到了13个果皮花青素含量关联QTL位点,这些QTL位点中包含了除Rc、Rd、Rb及OsMYB3已知与花青素相关的基因外,还包括17个候选基因。通过对候选基因同源性及表达模式分析,初步确定8个MYB基因与1个bHLH基因为新的水稻果皮花青素的候选基因。该研究结果首次全面剖析了水稻果皮花青素的遗传基础,为健康功能性水稻品种的选育提供理论基础与基因资源。
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